سلسیوس

درجهٔ سِلسیوس (به سوئدی: Celsius) (مخفف: C°) یا سانتی‌گراد[۱] یکای سنجش دما است. نام سلسیوس برای بزرگداشت ستاره‌شناس سوئدی آندرس سلسیوس (۱۷۰۱ تا ۱۷۴۴) که خود، یکایی همانند را برای دما پیشنهاد کرد چنین نامگذاری شده‌است. عبارت درجهٔ سلسیوس می‌تواند اشاره کننده به یک دمای مشخص باشد و یا به بازه‌ای از دما، تفاوت میان دو دما یا یک عدم قطعیت اشاره کند. نام این یکا تا سال ۱۹۴۸ سانتیگراد (centigrade) باقی‌مانده بود. این نام از واژهٔ لاتین centum به معنی «۱۰۰» و gradus به معنی «گام» یا «مرحله» گرفته شده‌است.

از ۱۷۴۴ تا ۱۹۵۴ نقطهٔ صفر درجه به عنوان نقطهٔ یخ زدگی آب و ۱۰۰ درجه به عنوان نقطهٔ جوش آب در فشار یک اتمسفر در نظر گرفته می‌شد. امروزه این تعریف‌ها بیشتر در دوران مدرسه کاربرد دارد. بر اساس پذیرش جهانی، «درجهٔ سلسیوس» یا یکای سلسیوس با دو دما تعریف می‌شود: صفر مطلق و نقطهٔ سه‌گانهٔ VSMOW (استاندارد میانگین وین برای آب اقیانوس) مربوط به گونه‌ای آب خالص. همچنین این تعریف دمای سلسیوس را مستقیم به یکای کلوین پیوند می‌دهد. کلوین در ترمودینامیک، یکای اصلی اس‌آی در دستگاه بین‌المللی یکاها است و نماد آن K است. صفر مطلق پایین ترین دمای ممکنی است که در آن جرم ماده به پایین ترین انتروپی می‌رسد. این دما برابر ۰ کلوین یا ۲۷۳٫۱۵- سانتی گراد است. دمای نقطهٔ سه‌گانه آب دقیقاً برابر است با ۲۷۳٫۱۶ کلوین یا ۰٫۰۱ سانتیگراد.[۲]

با توجه به تفاوت این دو معیار در نقطهٔ سه گانهٔ آب و صفر مطلق روشن می‌شود که تفاوت این دو یکا به ازای ۲۷۳٫۱۶ درجه تنها در ۱ درجه‌است (تقریباً ۰٫۰۰۳۶۶) بنابراین بزرگی کلوین و سلسیوس برابر در نظر گرفته می‌شود. و گفته می‌شود که ۲۷۳٫۱۵- درجهٔ سانتیگراد برابر با صفر کلوین و صفر درجهٔ سانتیگراد برابر با ۲۷۳٫۱۵ کلوین است.[۳]

محتویات

    ۱ پیشینه
        ۱.۱ سانتیگراد و سلسیوس
        ۱.۲ برخی دماهای پرکاربرد
    ۲ جدول مقایسهٔ پیمانه‌های گوناگون سنجش دما
    ۳ پانویس
    ۴ جستارهای وابسته

پیشینه
نمایی از دماسنج آندرس سلسیوس که در آن صفر نقطهٔ جوش آب و صد نقطهٔ ذوب یخ است.

در ۱۷۴۲ ستاره شناس سوئدی، آندرس سلسیوس (۱۷۰۱ تا ۱۷۴۴) توانست معیاری برای سنجش دما درست کند که وارون آنچه بود که امروز آن را سلسیوس می‌خوانیم. به زبان دیگر، در پیمانهٔ او صفر نقطهٔ جوش آب بود و ۱۰۰ نقطهٔ ذوب یخ. او در مقاله‌ای به نام مشاهدهٔ دو دمای ماندگار بر روی یک دماسنج، تجربه‌های خود را توضیح داد و نشان داد که چگونه فشار بر نقطهٔ ذوب یخ بی تاثیر است. از سوی دیگر با دقت خوبی نشان داد که دمای جوش آب تابع فشار پیرامونی است. او پیشنهاد می‌دهد که دمای جوش آب به عنوان نقطهٔ صفر قرار گیرد که در این صورت با فشار هوا در سطح دریاها متناسب خواهد بود. این فشار را، فشار اتمسفری می‌نامند. چندی بعد، ادارهٔ بین‌المللی اوزان و مقیاس‌ها (BIMP) در دهمین کنفرانس خود بر روی وزن‌ها و مقیاس‌ها اعلام کرد که یک اتمسفر دقیقاً برابر است با ۱۰۱۳۲۵۰ دین بر سانتیمتر مربع یا ۱۰۱٫۳۲۵ پاسکال.[۴]

در ۱۷۴۴ همزمان با مرگ آندرس سلسیوس، گیاه شناس سوئدی کارل لینه (۱۷۰۷ تا ۱۷۷۸) وارون دماسنج سلسیوس را ساخت.[۵] «دماسنج لینه» در گلخانهٔ خودش کاربرد داشت. دانیل اکستروم که یک سازندهٔ برجستهٔ ابزارهای علمی بود دماسنج لینه را برایش ساخت.
سانتیگراد و سلسیوس

از سدهٔ ۱۹ میلادی به این سو، در همهٔ جامعه‌های علمی در سراسر جهان از این پیمانهٔ سنجش دما با نام سانتیگراد یاد می‌شد. البته در بیشتر موارد تنها به نام درجه بسنده می‌شد ولی اگر می‌خواستند که دقیق تر گفته شود به آن درجهٔ سانتیگراد می‌گفتند. نماد این پیمانه °C است.

تا فوریهٔ ۱۹۸۵ وضع چنین بود تا اینکه در بخش هواشناسی بی‌بی‌سی این سنت شکسته شد و بجای سانتیگراد به آن سلسیوس گفته شد.[۶]

از آنجایی که سانتیگراد در زبان‌هایی مانند فرانسوی و اسپانیایی نام یک یکای اندازه گیری زاویه بود (۱/۱۰٬۰۰۰ زاویهٔ راست) و در دیگر زبان‌ها هم مفهوم‌های همانندی را یادآوری می‌کرد، برای همین در استانداردهای بین‌المللی مانند BIPM از عبارت centesimal degree برای کاربرد دقیق نام آن استفاده می‌شد. در نهایت در نهمین کنفرانس بین‌المللی وزن‌ها و مقیاس‌ها و در انجمن بین‌المللی وزن‌ها و مقیاس‌ها در سال ۱۹۴۸ به طور رسمی نام درجهٔ سلسیوس با نماد °C پذیرفته شد.[۷][۸]

در کاربرد علمی سلسیوس هنگامی بکار می‌رود که با سانتیگراد همراه باشد در غیر این صورت تنها کاربرد عمومی دارد.[۹]
برخی دماهای پرکاربرد
پیمانه‌های سنجش پرکاربرد     کلوین     سلسیوس     فارنهایت
صفر مطلق
(دقیق، طبق تعریف)     ۰ K     −۲۷۳٫۱۵ °C     −۴۵۹٫۶۷ °F
نقطهٔ جوش نیتروژن مایع     ۷۷٫۴ K     −۱۹۵٫۸ °C[۱۰]     −۳۲۰٫۳ °F
نقطهٔ تصعید یخ خشک.     ۱۹۵٫۱ K     −۷۸ °C     −۱۰۸٫۴ °F
نقطهٔ برخورد پیمانه‌های سنجش سلسیوس و فارنهایت.     ۲۳۳٫۱۵ K     −۴۰ °C     −۴۰ °F
نقطهٔ ذوب H۲O (یخ خالص)[۱۱]     ۲۷۳٫۱۴۹۹ K     −۰٫۰۰۰۱ °C[۱۲]     ۳۱٫۹۹۹۸۲ °F
نقطهٔ سه‌گانه آب
(دقیق، طبق تعریف)     ۲۷۳٫۱۶ K     ۰٫۰۱ °C     ۳۲٫۰۱۸ °F
دمای بدن انسان معمولی (میانگین)[۱۳]     ۳۱۰ K     ۳۷٫۰ °C     ۹۸٫۶ °F
نقطهٔ جوش آب در فشار یک اتمسفر (۱۰۱٫۳۲۵ kPa)
(نگاه کنید به: نقطهٔ جوش تقریبی)[۱۴]     ۳۷۳٫۱۳۳۹ K     ۹۹٫۹۸۳۹ °C[۱۲]     ۲۱۱٫۹۷۱ °F